Question

將一個(gè)質(zhì)量為300g、體積為500cm³的小球浸沒(méi)在酒精中，它受到的浮力大小為多少？小球在酒精中是上浮還是下沉？小球靜止時(shí)，受到的浮力為多少牛？（取g=10N/kg，ρ_酒精=0.8×10³kg/m³，）

Answer 1

解：（1）小球浸沒(méi)時(shí)，排開(kāi)排開(kāi)酒精的體積和本身的體積相等，
根據(jù)阿基米德原理可知，小球受到的浮力：
F_浮=ρ_酒精gV_排=ρ_酒精gV=0.8×10³kg/m³×10N/kg×500×10^-6m³=4N；
小球受到的重力：
G=mg=300×10^-3kg×10N/kg=3N，
∵F_浮＞G，
∴小球在酒精中是上浮；
（2）小球靜止時(shí)，處于漂浮狀態(tài)，
則小球受到的浮力：
F_浮′=G=3N．
答：小球浸沒(méi)在酒精中受到的浮力為4N，小球在酒精中上浮，小球靜止時(shí)受到的浮力為3N．
分析：（1）小球浸沒(méi)在酒精中時(shí)排開(kāi)酒精的體積和本身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力，再根據(jù)G=mg求出受到的浮力，比較小球受到的浮力和重力的關(guān)系判斷小球的狀態(tài)；
（2）小球浸沒(méi)時(shí)受到的浮力大于重力，則小球上浮，最終靜止時(shí)小球漂浮在酒精液面上，根據(jù)漂浮的條件求出小球受到的浮力．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了阿基米德原理、重力公式和物體浮沉條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是知道物體浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)液體的體積和本身的體積相等，計(jì)算過(guò)程要注意單位的換算．